JP2022178928A - Method for modifying starch - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、澱粉の改質方法、澱粉糊化作用の制御方法、および粘度が改質された澱粉に関する。 The present disclosure relates to methods of modifying starch, methods of controlling starch gelatinization, and starch with modified viscosity.
澱粉は一般に水分の存在化で加熱されることにより糊化し、その結果、様々な物性が生じ、消化性の向上などを示すようになる。これを利用して、麺やパンなどの食品への利用やとろみ付け、ブドウ糖や水あめなどとしての糖化、酒類としての発酵など、種々の用途が存在する。 Starch is generally gelatinized by heating in the presence of moisture, and as a result, various physical properties are produced, such as improved digestibility. Using this, there are various uses such as use and thickening of foods such as noodles and bread, saccharification as glucose and starch syrup, and fermentation as alcoholic beverages.
このような澱粉の多種多様な利用を可能とする反応としては、澱粉の吸水、膨潤、水素結合の切断、結晶性の消失、澱粉粒の崩壊、分散などが挙げられる。このような個々の反応の機構を理解し、構造特性との関連を解明することで、天然澱粉の機能の改善を図り、これまでにない澱粉特性を見出すことが期待される。 Reactions that enable such a wide variety of uses of starch include water absorption, swelling, breaking of hydrogen bonds, loss of crystallinity, disintegration and dispersion of starch granules, and the like. By understanding the mechanisms of these individual reactions and elucidating their relationships with structural properties, it is expected that we will be able to improve the functions of native starch and discover unprecedented starch properties.
本発明者らは、澱粉の内部構造を改変することで糊化現象を調節することができると考え、アルコールとアルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンとを利用した澱粉の改質方法を見出した。 The present inventors believed that the gelatinization phenomenon could be controlled by modifying the internal structure of starch. found a way.
多様化する食品加工方法や提供方法に対応するため、新たな特性やそれを付与するための改質方法へのニーズは高く、一方で化学的加工による加工澱粉は食品添加物としての表示が必要となるため、物理加工や酵素加工などへの加工方法のシフトのニーズも高い。本開示の方法は化学反応を伴わないため、クリーンラベルへの対応も期待できる。 In order to respond to diversifying food processing and provision methods, there is a high need for new properties and modification methods to impart them. On the other hand, chemically processed starch must be labeled as a food additive. Therefore, there is a high need for a shift in processing methods to physical processing and enzymatic processing. Since the method of the present disclosure does not involve chemical reactions, it can be expected to be compatible with clean labels.
したがって、本開示は以下を提供する。
（項目１）
改質された澱粉を製造する方法であって、
水と、アルコールと、アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンと、澱粉とを含む澱粉懸濁液を提供する工程と
澱粉が糊化する温度未満で該澱粉懸濁液を攪拌する工程と
を含む、方法。
（項目２）
前記提供する工程が、水と、アルコールと、アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンと、澱粉とを混合して前記澱粉懸濁液を生成する工程を含む、上記項目に記載の方法。
（項目３）
前記提供する工程が、水と、アルコールと、アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンとを含む溶液に、澱粉を懸濁して前記澱粉懸濁液を生成する工程を含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目４）
さらに、攪拌して得られた澱粉を洗浄する工程を含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目５）
前記アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンが、塩化カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、および塩化ストロンチウム、ならびにこれらの塩から生成するイオンからなる群より選択される少なくとも一種を含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目６）
前記アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンが、塩化カルシウム、および／またはこの塩から生成するイオンを含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目７）
前記アルコールが、エタノール、メタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、１－ブタノール、１，３－ブタンジオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、およびグリセロールからなる群より選択される少なくとも一種を含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目８）
前記澱粉が、バレイショ、コメ、カンショ、コーンスターチ、オオムギ、コムギ、タピオカ、アズキ、サトイモ、キビ、エンドウ、およびバナナからなる群より選択される少なくとも一種の粉末またはこれらから単離された澱粉を含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目９）
前記澱粉懸濁液中のアルコールの濃度は約８０％（ｖ／ｖ）以下である、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１０）
前記澱粉懸濁液中のアルコールの濃度は約５０～約７０％（ｖ／ｖ）である、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
（項目１１）
前記澱粉懸濁液中のアルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンの濃度は約１Ｍ以下である、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１２）
前記澱粉懸濁液中の澱粉の濃度は約１０～約４０％（ｗ／ｗ）である、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１３）
前記攪拌する工程は少なくとも約２０分以上にわたって行われる、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１４）
前記攪拌する工程は少なくとも約２０℃以上の温度で行われる、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１５）
前記澱粉懸濁液のｐＨが約４～約１０である、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１６）
前記改質が、前記澱粉の粘度特性の改変を含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１７）
前記改質が、前記澱粉の粘度安定性の改善を含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目Ａ１）
アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンによる澱粉糊化作用を制御する方法であって、
水と、アルコールと、アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンと、澱粉とを含む澱粉懸濁液を提供する工程と
澱粉が糊化する温度未満で該澱粉懸濁液を攪拌する工程と
を含む、方法。
（項目Ａ２）
前記提供する工程が、水と、アルコールと、アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンと、澱粉とを混合して前記澱粉懸濁液を生成する工程を含む、上記項目に記載の方法。
（項目Ａ３）
前記提供する工程が、水と、アルコールと、アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンとを含む溶液に、澱粉を懸濁して前記澱粉懸濁液を生成する工程を含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目Ａ４）
さらに、攪拌して得られた澱粉を洗浄する工程を含む、上記項目に記載の方法。
（項目Ａ５）
前記アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンが、塩化カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、および塩化ストロンチウム、ならびにこれらの塩から生成するイオンからなる群より選択される少なくとも一種を含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目Ａ６）
前記アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンが、塩化カルシウム、および／またはこの塩から生成するイオンを含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目Ａ７）
前記アルコールが、エタノール、メタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、１－ブタノール、１，３－ブタンジオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、およびグリセロールからなる群より選択される少なくとも一種を含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目Ａ８）
前記澱粉が、バレイショ、コメ、カンショ、コーンスターチ、オオムギ、コムギ、タピオカ、アズキ、サトイモ、キビ、エンドウ、およびバナナからなる群より選択される少なくとも一種の粉末またはこれらから単離された澱粉を含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目Ａ９）
前記澱粉懸濁液中のアルコールの濃度は約８０％（ｖ／ｖ）以下である、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目Ａ１０）
前記澱粉懸濁液中のアルコールの濃度は約５０～約７０％（ｖ／ｖ）である、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目Ａ１１）
前記澱粉懸濁液中のアルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンの濃度は約１Ｍ以下である、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目Ａ１２）
前記澱粉懸濁液中の澱粉の濃度は約１０～約４０％（ｗ／ｗ）である、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目Ａ１３）
前記攪拌する工程は少なくとも約２０分以上にわたって行われる、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目Ａ１４）
前記攪拌する工程は少なくとも約２０℃以上の温度で行われる、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目Ａ１５）
前記澱粉懸濁液のｐＨが約４～約１０である、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目Ｂ１）
アルコールを含む、水中の澱粉のアルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンによる糊化を制御するための組成物。
（項目Ｂ２）
前記アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンが、塩化カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、および塩化ストロンチウム、ならびにこれらの塩から生成するイオンからなる群より選択される少なくとも一種を含む、上記項目に記載の組成物。
（項目Ｂ３）
前記アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンが、塩化カルシウム、および／またはこの塩から生成するイオンを含む、上記項目のいずれか一項に記載の組成物。
（項目Ｂ４）
前記アルコールが、エタノール、メタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、１－ブタノール、１，３－ブタンジオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、およびグリセロールからなる群より選択される少なくとも一種を含む、上記項目のいずれか一項に記載の組成物。
（項目Ｂ５）
前記澱粉が、バレイショ、コメ、カンショ、コーンスターチ、オオムギ、コムギ、タピオカ、アズキ、サトイモ、キビ、エンドウ、およびバナナからなる群より選択される少なくとも一種の粉末またはこれらから単離された澱粉を含む、上記項目のいずれか一項に記載の組成物。
（項目Ｃ１）
粘度特性が改質された澱粉。
（項目Ｃ２）
粘度安定性が改善された澱粉。
（項目Ｃ３）
前記澱粉が、
水と、アルコールと、アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンと、澱粉とを含む澱粉懸濁液を提供する工程と、
澱粉が糊化する温度未満で該澱粉懸濁液を攪拌する工程と
を含む方法によって製造される、上記項目のいずれか一項に記載の澱粉。
Accordingly, the present disclosure provides:
(Item 1)
A method for producing a modified starch, comprising:
providing a starch suspension comprising water, an alcohol, an alkaline earth metal salt and/or an alkaline earth metal ion, and starch; and stirring the starch suspension below a temperature at which the starch gelatinizes. A method, comprising:
(Item 2)
3. The method of claim 1, wherein the providing step comprises mixing water, alcohol, alkaline earth metal salts and/or alkaline earth metal ions, and starch to form the starch suspension. Method.
(Item 3)
The above items, wherein said providing step comprises suspending starch in a solution comprising water, alcohol, and alkaline earth metal salts and/or alkaline earth metal ions to form said starch suspension. The method according to any one of .
(Item 4)
The method according to any one of the above items, further comprising a step of washing the starch obtained by stirring.
(Item 5)
The alkaline earth metal salt and/or alkaline earth metal ion contains at least one selected from the group consisting of calcium chloride, barium chloride, magnesium chloride, and strontium chloride, and ions generated from these salts. A method according to any one of the items.
(Item 6)
A method according to any one of the preceding items, wherein the alkaline earth metal salt and/or alkaline earth metal ion comprises calcium chloride and/or ions generated from this salt.
(Item 7)
The above items, wherein the alcohol includes at least one selected from the group consisting of ethanol, methanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 1,3-butanediol, ethylene glycol, propylene glycol, and glycerol. A method according to any one of paragraphs.
(Item 8)
The starch comprises at least one powder selected from the group consisting of potato, rice, sweet potato, cornstarch, barley, wheat, tapioca, adzuki bean, taro, millet, pea, and banana, or starch isolated therefrom, A method according to any one of the preceding items.
(Item 9)
A method according to any one of the preceding items, wherein the concentration of alcohol in the starch suspension is about 80% (v/v) or less.
(Item 10)
8. The method of any one of claims 1-7, wherein the concentration of alcohol in the starch suspension is from about 50 to about 70% (v/v).
(Item 11)
A method according to any one of the preceding items, wherein the concentration of alkaline earth metal salts and/or alkaline earth metal ions in the starch suspension is about 1M or less.
(Item 12)
A method according to any one of the preceding items, wherein the concentration of starch in the starch suspension is from about 10 to about 40% (w/w).
(Item 13)
A method according to any one of the preceding items, wherein the agitating step is performed for at least about 20 minutes or more.
(Item 14)
A method according to any one of the preceding items, wherein the agitating step is performed at a temperature of at least about 20° C. or higher.
(Item 15)
A method according to any one of the preceding items, wherein the starch suspension has a pH of about 4 to about 10.
(Item 16)
A method according to any one of the preceding items, wherein said modifying comprises modifying the viscosity properties of said starch.
(Item 17)
A method according to any one of the preceding items, wherein said modification comprises improving the viscosity stability of said starch.
(Item A1)
A method for controlling starch gelatinization by alkaline earth metal salts and/or alkaline earth metal ions, comprising:
providing a starch suspension comprising water, an alcohol, an alkaline earth metal salt and/or an alkaline earth metal ion, and starch; and stirring the starch suspension below a temperature at which the starch gelatinizes. A method, comprising:
(Item A2)
3. The method of claim 1, wherein the providing step comprises mixing water, alcohol, alkaline earth metal salts and/or alkaline earth metal ions, and starch to form the starch suspension. Method.
(Item A3)
The above items, wherein said providing step comprises suspending starch in a solution comprising water, alcohol, and alkaline earth metal salts and/or alkaline earth metal ions to form said starch suspension. The method according to any one of .
(Item A4)
The method according to the above items, further comprising a step of washing the starch obtained by stirring.
(Item A5)
The alkaline earth metal salt and/or alkaline earth metal ion contains at least one selected from the group consisting of calcium chloride, barium chloride, magnesium chloride, and strontium chloride, and ions generated from these salts. A method according to any one of the items.
(Item A6)
A method according to any one of the preceding items, wherein the alkaline earth metal salt and/or alkaline earth metal ion comprises calcium chloride and/or ions generated from this salt.
(Item A7)
The above items, wherein the alcohol includes at least one selected from the group consisting of ethanol, methanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 1,3-butanediol, ethylene glycol, propylene glycol, and glycerol. A method according to any one of paragraphs.
(Item A8)
The starch comprises at least one powder selected from the group consisting of potato, rice, sweet potato, cornstarch, barley, wheat, tapioca, adzuki bean, taro, millet, pea, and banana, or starch isolated therefrom, A method according to any one of the preceding items.
(Item A9)
A method according to any one of the preceding items, wherein the concentration of alcohol in the starch suspension is about 80% (v/v) or less.
(Item A10)
The method of any one of the preceding items, wherein the concentration of alcohol in the starch suspension is from about 50 to about 70% (v/v).
(Item A11)
A method according to any one of the preceding items, wherein the concentration of alkaline earth metal salts and/or alkaline earth metal ions in the starch suspension is about 1M or less.
(Item A12)
A method according to any one of the preceding items, wherein the concentration of starch in the starch suspension is from about 10 to about 40% (w/w).
(Item A13)
A method according to any one of the preceding items, wherein the agitating step is performed for at least about 20 minutes or more.
(Item A14)
A method according to any one of the preceding items, wherein the agitating step is performed at a temperature of at least about 20° C. or higher.
(Item A15)
A method according to any one of the preceding items, wherein the starch suspension has a pH of about 4 to about 10.
(Item B1)
A composition for controlling the gelatinization of starch in water by alkaline earth metal salts and/or alkaline earth metal ions, comprising an alcohol.
(Item B2)
The alkaline earth metal salt and/or alkaline earth metal ion contains at least one selected from the group consisting of calcium chloride, barium chloride, magnesium chloride, and strontium chloride, and ions generated from these salts. The composition according to the item.
(Item B3)
A composition according to any one of the preceding items, wherein the alkaline earth metal salt and/or alkaline earth metal ion comprises calcium chloride and/or ions generated from this salt.
(Item B4)
The above items, wherein the alcohol includes at least one selected from the group consisting of ethanol, methanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 1,3-butanediol, ethylene glycol, propylene glycol, and glycerol. A composition according to any one of the preceding claims.
(Item B5)
The starch comprises at least one powder selected from the group consisting of potato, rice, sweet potato, cornstarch, barley, wheat, tapioca, adzuki bean, taro, millet, pea, and banana, or starch isolated therefrom, A composition according to any one of the preceding items.
(Item C1)
Starches with modified viscosity properties.
(Item C2)
A starch with improved viscosity stability.
(Item C3)
The starch is
providing a starch suspension comprising water, alcohol, alkaline earth metal salts and/or alkaline earth metal ions, and starch;
agitating the starch suspension below a temperature at which the starch gelatinizes.
本開示において、上記の１つまたは複数の特徴は、明示された組み合わせに加え、さらに組み合わせて提供され得ることが意図される。なお、本開示のさらなる実施形態および利点は、必要に応じて以下の詳細な説明を読んで理解すれば、当業者に認識される。 It is contemplated in the present disclosure that one or more of the features described above may be provided in further combinations in addition to the explicit combinations. Still further embodiments and advantages of the present disclosure will be appreciated by those skilled in the art upon reading and understanding the following detailed description, if necessary.
なお、上記した以外の本開示の特徴及び顕著な作用・効果は、以下の発明の実施形態の項及び図面を参照することで、当業者にとって明確となる。 Features and remarkable actions and effects of the present disclosure other than those described above will become clear to those skilled in the art by referring to the following embodiments of the invention and the drawings.
澱粉を改質することにより、粘度上昇開始温度の上昇、最高粘度の低下、最高粘度到達の遅延、ブレークダウンの消失等を期待できる。また改質した澱粉を食品素材として利用することで操作性が良くなり、咀嚼嚥下が容易な食品を作製することも可能となる。 By modifying the starch, it can be expected to raise the temperature at which the viscosity starts to rise, lower the maximum viscosity, delay the arrival of the maximum viscosity, eliminate the breakdown, and the like. In addition, by using modified starch as a food material, operability is improved, and it becomes possible to produce foods that are easy to chew and swallow.
以下、本開示を最良の形態を示しながら説明する。本明細書の全体にわたり、単数形の表現は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。従って、単数形の冠詞（例えば、英語の場合は「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」など）は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。また、本明細書において使用される用語は、特に言及しない限り、当該分野で通常用いられる意味で用いられることが理解されるべきである。したがって、他に定義されない限り、本明細書中で使用される全ての専門用語および科学技術用語は、本開示の属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。矛盾する場合、本明細書（定義を含めて）が優先する。 Hereinafter, the present disclosure will be described while showing the best mode. It should be understood that throughout this specification, expressions in the singular also include the concept of the plural unless specifically stated otherwise. Thus, articles in the singular (eg, “a,” “an,” “the,” etc. in the English language) should be understood to include their plural forms as well, unless otherwise stated. Also, it should be understood that the terms used in this specification have the meanings commonly used in the relevant field unless otherwise specified. Thus, unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this disclosure belongs. In case of conflict, the present specification (including definitions) will control.
以下に本明細書において特に使用される用語の定義および／または基本的技術内容を適宜説明する。 Definitions of terms and/or basic technical content particularly used in the present specification will be described below as appropriate.
本明細書において、「約」とは、後に続く数値の±１０％を意味する。 As used herein, "about" means ±10% of the numerical value that follows.
本明細書において、「澱粉」とは、一般に、構成糖であるグルコースが主としてα－１，４結合を介してほぼ直鎖状に連なった構造を有するアミロースと、α－１，６結合を介して分岐した構造が規則的に配向した房状構造を有するアミロペクチンとが混在した形態にあるものをいう。アミロースを殆ど含まず、ほぼアミロペクチンのみからなる澱粉はワキシーあるいはモチ性のスターチとも呼ばれ、ワキシー種の植物、例えば、ワキシー種の稲（米）、大麦、小麦、はと麦、トウモロコシ、きび、あわ、もろこしから得られる。 As used herein, the term “starch” generally refers to amylose, which has a structure in which glucose, which is a constituent sugar, is linearly linked mainly via α-1,4 bonds, and Amylopectin, which has a cluster-like structure in which a branched structure is regularly oriented, is in a mixed form. Starch, which contains almost no amylose and consists almost exclusively of amylopectin, is also called waxy or waxy starch, and is used in waxy plants such as waxy rice (rice), barley, wheat, potato, maize, millet, Ah, it's obtained from corn.
本明細書において「改質された澱粉」とは、澱粉の糊化に関する性質が変化したものをいう。糊化に関する性質としては、澱粉を加熱した場合の糊化温度、膨潤度、粘度上昇開始温度、最高粘度、最高粘度に達した後の粘度低下（ブレークダウン）、最終粘度、ブレークダウン後の粘度から最終粘度までの差、および最高粘度到達温度などを含む。これらの糊化に関する性質のうち、特に粘度に関するものを「粘度特性」という。そのため、本明細書において「粘度特性の改変」とは、例えば、粘度上昇開始を遅らせ、最高粘度を低下させ、最高粘度に達した後の粘度を安定させることなどをいう。 As used herein, the term "modified starch" refers to starch that has changed gelatinization properties. Properties related to gelatinization include gelatinization temperature when starch is heated, degree of swelling, viscosity increase start temperature, maximum viscosity, viscosity decrease after reaching maximum viscosity (breakdown), final viscosity, and viscosity after breakdown. to the final viscosity, and the temperature at which the maximum viscosity is reached. Among these properties related to gelatinization, properties related to viscosity are referred to as "viscosity properties". Therefore, in the present specification, "alteration of viscosity characteristics" refers to, for example, delaying the start of viscosity increase, lowering the maximum viscosity, and stabilizing the viscosity after reaching the maximum viscosity.
本明細書において「粘度安定性」とは、澱粉を加熱した場合に、澱粉の粘度が最高粘度に達した後の粘度の安定性を指す。最高粘度に達した後の粘度低下（ブレークダウン）が小さいものは粘度安定性が高いといえる。 As used herein, the term "viscosity stability" refers to the stability of viscosity after the starch reaches its maximum viscosity when the starch is heated. It can be said that the viscosity stability is high when the viscosity decrease (breakdown) after reaching the maximum viscosity is small.
本明細書において「粘度安定性の改善」とは、最高粘度に達した後の粘度低下が大きいもの、つまり粘度安定性が低い澱粉を改質することにより、粘度低下を小さくさせることをいう。 As used herein, the term "improved viscosity stability" refers to reducing the decrease in viscosity by modifying starch that exhibits a large decrease in viscosity after reaching the maximum viscosity, that is, starch with low viscosity stability.
本明細書において、「糊化」とは、コメやバレイショなどの澱粉または澱粉含有組成物が水を吸収し、必要に応じてさらに熱が加わることで、膨潤および／または崩壊した状態をいう。本明細書において単に「糊化」と称したときは、全糊化（対象物全体にわたって糊化されている状態）のみならず、部分糊化（対象物全体ではなく一部が糊化されている状態）も含む。澱粉を水の存在下で加熱すると、澱粉の水素結合が破壊され、澱粉が不可逆的に膨潤（または水和、溶解）する現象を意味する。澱粉は糊化とともに結晶性、複屈折性を失い、粘度が上昇し、酵素（アミラーゼ）や化学薬品に対する反応性が急激に増大する。糊化は別名アルファ化とも呼ばれる。糊化澱粉（アルファ化澱粉）が時間の経過とともに結晶を生じて水に不溶性の状態に変化することを「老化」という。 As used herein, "gelatinization" refers to a state in which starch or a starch-containing composition such as rice or potato absorbs water and is swollen and/or disintegrated by further application of heat as necessary. When simply referred to as "gelatinization" in this specification, not only full gelatinization (a state in which the entire object is gelatinized) but also partial gelatinization (a state in which a part of the object is gelatinized rather than the entire object) state) is also included. When starch is heated in the presence of water, the hydrogen bonds of starch are broken and the starch irreversibly swells (or hydrates or dissolves). Starch loses its crystallinity and birefringence as it gelatinizes, its viscosity rises, and its reactivity to enzymes (amylase) and chemicals sharply increases. Gelatinization is also called gelatinization. The process of gelatinized starch (pregelatinized starch) crystallizing over time and becoming insoluble in water is called "aging".
本明細書において、「糊化する温度」、「糊化温度」、または「糊化開始温度」とは、澱粉に水を加えて加熱したときに糊化の状態になる温度またはその温度域を指す。一つの材料中に含まれる澱粉にも、鎖長などにばらつきがあるため、ある程度の温度域を有する。糊化温度は、澱粉の構造や種類によって異なる値をとる。そのため、本明細書において糊化温度未満とは、種類ごとに固有の糊化温度において、糊化が起こり始める温度未満の温度を指す。糊化温度は、例えば示差走査熱量計を用いて測定することができる。 As used herein, the terms "gelatinization temperature", "gelatinization temperature", or "gelatinization start temperature" refer to the temperature or temperature range at which gelatinization occurs when water is added to starch and heated. Point. Starch contained in one material also has a certain temperature range due to variations in chain length and the like. The gelatinization temperature takes different values depending on the structure and type of starch. Therefore, in the present specification, "below the gelatinization temperature" refers to a temperature below the temperature at which gelatinization begins to occur at the gelatinization temperature specific to each type. The gelatinization temperature can be measured using, for example, a differential scanning calorimeter.
本明細書において、「糊化作用」とは、化合物が備える澱粉に対する作用のうち、澱粉の糊化やその進行に影響を与えるものをいう。例えば、リン酸基が多く含まれるバレイショ澱粉では、澱粉中のリン酸基は、澱粉の特性に関与することが知られ、リン酸基を多く含むものは糊化後における澱粉ゲルの最高粘度が高い傾向にある。またリン酸基に結合した陽イオンの種類も澱粉の特性に影響を与えることが知られており、カリウム、ナトリウムといった１価の陽イオンが結合した澱粉は、澱粉ゲルの最高粘度が極めて高いが、最高粘度に達した後の粘度低下が大きくなり、粘度安定性に欠ける。一方、２価の陽イオンであるカルシウム、マグネシウムが結合した澱粉は、最高粘度は低めであるが、最高粘度に達した後の粘度がほぼ安定している。このような澱粉の性質を利用し、例えば塩化カルシウム溶液中に澱粉を浸潰し、澱粉中のリンへのカルシウム結合を促し、最高粘度を示すときの温度や、粘度安定性を高めることができる。このような澱粉の糊化やその進行に影響を与えるものを化合物による糊化作用という。 As used herein, the term “gelatinization action” refers to an action of a compound on starch that affects starch gelatinization and its progress. For example, in potato starch, which contains many phosphate groups, it is known that the phosphate groups in the starch are involved in the properties of the starch. tend to be high. In addition, it is known that the type of cations bound to the phosphate group also affects the properties of starch. Starch bound to monovalent cations such as potassium and sodium has extremely high maximum starch gel viscosity. , the decrease in viscosity after reaching the maximum viscosity is large, and the viscosity stability is lacking. On the other hand, starch bound with divalent cations such as calcium and magnesium has a lower maximum viscosity, but the viscosity after reaching the maximum viscosity is almost stable. Utilizing such properties of starch, for example, starch can be soaked in a calcium chloride solution to promote binding of calcium to phosphorus in the starch, thereby increasing the temperature at which maximum viscosity is exhibited and viscosity stability. Such gelatinization of starch and what influences its progress are called the gelatinization action of a compound.
そのため、本明細書において糊化作用の制御とは、化合物が備える糊化作用を変化させ、澱粉の糊化やその進行の程度を調節または制御することをいう。 Therefore, in the present specification, control of the gelatinization action means changing the gelatinization action possessed by a compound to regulate or control the gelatinization of starch and the degree of its progress.
本明細書において、「アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオン」とは、アルカリ土類金属（例えば、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ラジウム等）の塩および／またはイオンを指す。アルカリ土類金属塩としては、例えば、塩化カルシウム、乳酸カルシウム、酢酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化ストロンチウムなどを挙げることができる。本明細書においてアルカリ土類金属塩は水和物を包含してもよく、例えば、塩化カルシウム無水物、塩化カルシウム一水和物、塩化カルシウム二水和物、塩化カルシウム四水和物、塩化カルシウム六水和物などの塩化カルシウム；塩化マグネシウム無水物、塩化マグネシウム六水和物などの塩化マグネシウムなどを挙げることができ、これらの１種又は２種以上を組み合わせることもできる。アルカリ土類金属イオンは、アルカリ土類金属を含む化合物の１種または２種以上の組み合わせを水溶させることで生じさせることができ、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ラジウム等のイオンが挙げられる。 As used herein, "alkaline earth metal salts and/or alkaline earth metal ions" refers to salts and/or ions of alkaline earth metals (e.g., beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, radium, etc.). Point. Examples of alkaline earth metal salts include calcium chloride, calcium lactate, calcium acetate, barium chloride, magnesium chloride, and strontium chloride. As used herein, alkaline earth metal salts may include hydrates, such as calcium chloride anhydrous, calcium chloride monohydrate, calcium chloride dihydrate, calcium chloride tetrahydrate, calcium chloride calcium chloride such as hexahydrate; magnesium chloride such as anhydrous magnesium chloride and magnesium chloride hexahydrate; Alkaline earth metal ions can be produced by dissolving one or a combination of two or more compounds containing alkaline earth metals in water, and include ions such as beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, and radium. be done.
本明細書において、「アルコール」とは、炭化水素の水素原子をヒドロキシ基(-OH)で置き換えた物質の総称をいい、その炭素数は特に限定されるものではない。アルコールは、特に限られるものではないが、例えばエタノール、メタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、１－ブタノール、１，３－ブタンジオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセロール、及びそれらの任意の組み合わせを挙げることができる。 As used herein, "alcohol" is a general term for substances in which a hydrogen atom of a hydrocarbon is replaced with a hydroxy group (--OH), and the number of carbon atoms is not particularly limited. Alcohols include, but are not limited to, ethanol, methanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 1,3-butanediol, ethylene glycol, propylene glycol, glycerol, and any combination thereof. can be mentioned.
本明細書において「懸濁」とは、澱粉などの物質を液体中に分散させることをいう。 As used herein, the term "suspension" refers to dispersing a substance such as starch in a liquid.
本明細書において「澱粉懸濁液」とは、澱粉またはその粒子を撹拌などにより水性媒体に分散させた状態の溶液を指す。澱粉懸濁液は、澱粉またはその粒子が分散した溶液であればその作成方法や混合順については特に限られない。例えば、澱粉懸濁液は、水、アルコール、及びアルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンを含む溶液に澱粉を懸濁して生成することもでき、あるいは、水、アルコール、アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオン、及び澱粉を順不同に混合して最終的に澱粉またはその粒子が分散した溶液とすることもできる。 As used herein, the term "starch suspension" refers to a solution in which starch or particles thereof are dispersed in an aqueous medium by stirring or the like. As long as the starch suspension is a solution in which starch or its particles are dispersed, the preparation method and mixing order are not particularly limited. For example, a starch suspension can be prepared by suspending starch in a solution containing water, alcohol, and alkaline earth metal salts and/or alkaline earth metal ions; Metal salts and/or alkaline earth metal ions and starch can be mixed in random order to finally obtain a solution in which starch or particles thereof are dispersed.
本明細書において「攪拌」とは、液体内での澱粉粒の分布状態を均一に保つ、または懸濁状態を保つための操作をいう。攪拌装置としては、液体中で攪拌子を回転させる装置（例えば、マグネットの入った攪拌子を回転させるマグネチックスターラーや、軸の先に板やプロペラを取り付けたものを回転させるメカニカルスターラーなど）、容器ごと振盪する装置（例えば、往復や回転運動など）を挙げることができる。攪拌のための速度は特に限られず、澱粉が沈殿せずに懸濁状態を継続することができる速度が好ましい。また、強いせん断力が生じない程度の速度が好ましい。また攪拌のための時間は任意の時間とすることができ、反応時間すべてにおいて攪拌することもできる。 As used herein, the term "stirring" refers to an operation for maintaining a uniform distribution state or suspension state of starch granules in a liquid. As a stirring device, there is a device that rotates a stirrer in a liquid (for example, a magnetic stirrer that rotates a stirrer containing a magnet, a mechanical stirrer that rotates a shaft with a plate or propeller attached, etc.), Apparatus for shaking the entire container (eg, reciprocating motion, rotary motion, etc.) can be used. The stirring speed is not particularly limited, and a speed that allows the starch to remain suspended without precipitating is preferred. Also, the speed is preferably such that a strong shearing force is not generated. Moreover, the time for stirring can be arbitrary, and stirring can be performed during the entire reaction time.
本明細書において「洗浄」とは、反応に用いた余剰の水溶液を除去することをいう。洗浄のための方法は、例えば、遠心法および濾過法を用いることができる。遠心後の上清をデカンテーションで取り除き、同容～約３倍容の洗浄用媒体を入れて攪拌し、さらに遠心して上清を取り除く。この動作を３回程度繰り返す。あるいは、ガラス濾過器（例えば柴田科学３Ｇ円筒ロート）、またはろ紙（例えばＡＤＶＡＮＴＥＣ東洋Ｎｏ．２ろ紙）を敷いたブフナーロートを吸引ろ過ビンに乗せ、水流で減圧にしながらろ過して溶液を取り除き、さらに同容～約３倍容の洗浄用媒体を入れてろ過する。この動作を３回程度繰り返す。このとき、洗浄用媒体としては、反応に用いた媒体と同じものが好ましいが、水や、任意の割合で水とエタノールを混ぜたものであってもよい。ただし、反応に用いた媒体と異なる割合のものを用いて急激にエタノール濃度を上げ、または下げると澱粉の糊化状態が変化することがあるため、そのような動作をしないことが好ましい。 As used herein, "washing" refers to removing excess aqueous solution used in the reaction. Methods for washing can be used, for example, centrifugation and filtration. After the centrifugation, the supernatant is removed by decantation, and the same volume to about 3 times the volume of the washing medium is added and stirred, followed by further centrifugation to remove the supernatant. Repeat this operation about three times. Alternatively, a glass filter (e.g. Shibata Kagaku 3G cylindrical funnel) or a Buchner funnel lined with filter paper (e.g. ADVANTEC Toyo No. 2 filter paper) is placed on a suction filtration bottle, and the solution is removed by filtering while reducing the pressure with a water flow. Add equal to about 3 volumes of washing medium and filter. Repeat this operation about three times. At this time, the washing medium is preferably the same as the medium used in the reaction, but may be water or a mixture of water and ethanol at any ratio. However, if the ethanol concentration is abruptly increased or decreased using a medium having a different ratio from that used for the reaction, the starch gelatinization state may change, so such an operation is preferably not performed.
（好ましい実施形態）
以下に本開示の好ましい実施形態を説明する。以下に提供される実施形態は、本開示のよりよい理解のために提供されるものであり、本開示の範囲は以下の記載に限定されるべきでない。したがって、当業者は、本明細書中の記載を参酌して、本開示の範囲内で適宜改変を行うことができることは明らかである。また、本開示の以下の実施形態は単独でも使用されあるいはそれらを組み合わせて使用することができる。
(preferred embodiment)
Preferred embodiments of the present disclosure are described below. The embodiments provided below are provided for better understanding of the present disclosure, and the scope of the present disclosure should not be limited to the following description. Therefore, it is clear that a person skilled in the art can make appropriate modifications within the scope of the present disclosure in light of the description in this specification. Also, the following embodiments of the disclosure may be used singly or in combination.
本開示の一局面において、改質された澱粉を製造する方法であって、水と、アルコールと、アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンと、澱粉とを含む澱粉懸濁液を提供する工程と、澱粉が糊化する温度未満で該澱粉懸濁液を攪拌する工程とを含む、方法が提供される。また一実施形態において、澱粉懸濁液の提供は、すでに生成された本開示の澱粉懸濁液を準備してもよく、または水と、アルコールと、アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンと、澱粉とを混合して前記澱粉懸濁液を生成してもよい。本開示の一実施形態において、水と、アルコールと、アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンと、澱粉とは、混合されて澱粉懸濁液となっていればよく、その混合順は特に限られるものではない。例えば、一実施形態において、澱粉懸濁液を提供する際には、水と、アルコールと、アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンとを含む溶液に、澱粉を懸濁して前記澱粉懸濁液を生成してもよいし、または水と、アルコールの溶液に澱粉を懸濁しておき、そこにアルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンを混合してもよい。本開示の方法は澱粉の粘度特性を改質することができるため、天然の澱粉と比較して糊化温度の上昇、粘度安定性の改善、ゲル物性の改変が期待でき、新規機能製品の食品素材の開発に有用である。理論に束縛されることを望まないが、糊化する温度未満で攪拌することによって、澱粉の粘度特性を顕著に改質することができ、天然の澱粉と比較して糊化温度の上昇、粘度安定性の改善、ゲル物性の改変することができることが見いだされた。 In one aspect of the present disclosure, a method of producing a modified starch comprises preparing a starch suspension comprising water, an alcohol, an alkaline earth metal salt and/or alkaline earth metal ion, and starch. and agitating the starch suspension below a temperature at which the starch gelatinizes. Also in one embodiment, providing a starch suspension may prepare an already-formed starch suspension of the present disclosure, or water, an alcohol, an alkaline earth metal salt and/or an alkaline earth Metal ions and starch may be mixed to form the starch suspension. In one embodiment of the present disclosure, water, alcohol, alkaline earth metal salt and/or alkaline earth metal ion, and starch may be mixed to form a starch suspension, and the order of mixing is not particularly limited. For example, in one embodiment, in providing a starch suspension, the starch is suspended in a solution comprising water, an alcohol, and an alkaline earth metal salt and/or alkaline earth metal ion. A suspension may be formed or the starch may be suspended in a solution of water and alcohol and mixed with the alkaline earth metal salt and/or alkaline earth metal ion. Since the method of the present disclosure can modify the viscosity properties of starch, it can be expected to increase the gelatinization temperature, improve the viscosity stability, and modify the gel properties compared to natural starch. Useful for material development. While not wishing to be bound by theory, agitation below the gelatinization temperature can significantly modify the viscosity properties of starch, increasing the gelatinization temperature, viscosity It has been found that stability can be improved and gel physical properties can be modified.
澱粉は水を加えて、必要に応じて加熱することによって独特の粘弾性を示し、これを利用した調理加工により、様々な食感が表現されている。菓子、麺類、水産練り製品などの原材料として用いられる他、増粘剤、食感改良剤など、様々な場面で利用されている。澱粉はその由来によって、粘度特性などの性質が異なるため、その特性を生かすように、利用場面が使い分けることができる。例えば、バレイショ澱粉は、糊化温度が低く、糊液の粘度や透明度が高いという特徴を持つ一方で、糊液の高温攪拌耐性（粘度安定性）が低く、糊化時やその後の攪拌によって澱粉粒が崩壊して粘度を保持できなくなるという欠点をもつ。 Starch exhibits unique viscoelasticity by adding water and heating as necessary. In addition to being used as a raw material for confectionery, noodles, fish paste products, etc., it is also used in various situations such as a thickener and a texture modifier. Since starch has different properties such as viscosity characteristics depending on its origin, it can be used in different situations to take advantage of its properties. For example, potato starch has a low gelatinization temperature and high viscosity and transparency of the paste. It has the disadvantage that the granules collapse and the viscosity cannot be maintained.
本開示の方法によれば、高温加熱（例えば、糊化温度以上）したときの粘度抵下を小さくするために、最高粘度を示すときの温度を高めたり、粘度安定性を高めることなどの澱粉の改質を行うことができる。具体的には、澱粉をアルコール溶液に入れ、この混合物にアルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンを加え、この澱粉懸濁液を加熱攪拌することによって行われる。一実施形態において、攪拌後に溶液を遠心、フィルター濾過などによって改質澱粉を回収し、水で洗浄し、風乾することもできる。またこの改質澱粉を粉砕して得た粉末は、ラピッドピスコアナライザー（ＲＶＡ）で加水加熱攪拌する際の挙動が大きく変化し、例えば、一部のバレイショ、カンショ、トウモロコシ、コメなどの澱粉では、粘度上昇開始温度（ＰＴ）が上昇し、ブレークダウン（ＢＤ）が減少もしくは消失し、セットバック（ＳＢ）が変化することを見出している。澱粉の水和を抑制するためのアルコールは溶液として約２５～約７５％（ｖ／ｖ）程度が望ましく、アルカリ土類金属塩溶液および／またはアルカリ土類金属イオン含有液は約１Ｍ以下が望ましく、加温温度は澱粉糊化温度以下が望ましく、澱粉懸濁液は澱粉濃度として約５～約５０％（ｗ／ｗ）、好ましくは約１０～約４０％（ｗ／ｗ）程度であり、処理時間は約ｌ分～約２４時間、好ましくは約２０分～約５時間であるが、これらの条件に限られるものではない。 According to the method of the present disclosure, in order to reduce the viscosity resistance when heated to a high temperature (e.g., gelatinization temperature or higher), the temperature at which the maximum viscosity is exhibited is increased, or the viscosity stability is increased. can be modified. Specifically, starch is put into an alcohol solution, an alkaline earth metal salt and/or alkaline earth metal ion is added to this mixture, and this starch suspension is heated and stirred. In one embodiment, after stirring, the modified starch can be recovered by centrifugation, filter filtration, etc., washed with water, and air-dried. In addition, the behavior of the powder obtained by pulverizing this modified starch greatly changes when heated and stirred with water using a rapid pisco analyzer (RVA). It has been found that the viscosity increase initiation temperature (PT) increases, the breakdown (BD) decreases or disappears, and the setback (SB) changes. Alcohol for suppressing hydration of starch is desirably about 25 to about 75% (v/v) as a solution, and alkaline earth metal salt solution and/or alkaline earth metal ion-containing solution is desirably about 1 M or less. , The heating temperature is preferably below the starch gelatinization temperature, and the starch suspension has a starch concentration of about 5 to about 50% (w/w), preferably about 10 to about 40% (w/w), The treatment time is about 1 minute to about 24 hours, preferably about 20 minutes to about 5 hours, but is not limited to these conditions.
本開示の一実施形態において、アルコールを含む溶液に澱粉を懸濁することで、アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンによる澱粉の糊化の進行の程度を調節することができる。一実施形態において、懸濁液中のアルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンの濃度およびアルコール濃度、処理温度、処理時間などを組み合わせることにより、ＰＴの上昇、ＢＤの減少、ＳＢの変化（上昇、低下）が異なる粉末を得ることができる。例えば、一実施形態において、バレイショ澱粉を６０％エタノール、０．８Ｍ塩化カルシウム溶液中、６０℃で３時間処理することによって得られた粉末は、ＰＴが２０℃上昇し、ＢＤが消失し、ＳＢが大幅に上昇し、またエタノール濃度０～８０％の場合に、粘度上昇開始温度および粘度変化パターンなどの澱粉の改質に大きな影響が見られた（図２）。この粉末を用いて作製したゲルは軟らかく崩壊性の高い性質を示した。原料となる澱粉はバレイショの他にトウモロコシ、カンショ、コメ、タピオカなどの生澱粉や各種加工澱粉などを使用することができ、原料澱粉の特性（アミロース含量、糊化温度など）により得られる粉末の特性が異なる。 In one embodiment of the present disclosure, suspending starch in a solution containing alcohol can control the degree of starch gelatinization by alkaline earth metal salts and/or alkaline earth metal ions. In one embodiment, a combination of alkaline earth metal salt and/or alkaline earth metal ion concentration and alcohol concentration in the suspension, treatment temperature, treatment time, etc. results in increased PT, decreased BD, reduced SB, Powders with different changes (rise, fall) can be obtained. For example, in one embodiment, the powder obtained by treating potato starch in 60% ethanol, 0.8 M calcium chloride solution at 60°C for 3 hours shows a 20°C increase in PT, disappearance of BD and loss of SB was significantly increased, and when the ethanol concentration was 0 to 80%, a large effect was observed on starch modification such as the viscosity increase start temperature and viscosity change pattern (Fig. 2). A gel made from this powder was soft and highly collapsible. In addition to potato starch, raw starch such as corn, sweet potato, rice, and tapioca, and various processed starches can be used. Different characteristics.
一実施形態において、アルコールとして例えばエタノールを、またアルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンとして塩化カルシウムを用いる場合には、これらの成分は食品への使用が認められているため、食品として改質澱粉を用いる場合には、本開示の改質処理後は水洗いと乾燥のみでよく、中和などをする必要がない。また一実施形態において、本開示の改質処理は糊化温度以下での撹祥のため、常圧下の加温攪拌装置を用いて行うことができる。 In one embodiment, when using, for example, ethanol as the alcohol and calcium chloride as the alkaline earth metal salt and/or alkaline earth metal ion, these components are approved for use in food products. When the modified starch is used as the modified starch, only washing with water and drying are required after the modification treatment of the present disclosure, and neutralization or the like is not required. Further, in one embodiment, the modification treatment of the present disclosure can be performed using a heating and stirring device under normal pressure for stirring at a temperature below the gelatinization temperature.
一実施形態において、本開示の方法によって改質される澱粉は任意のものであってよい。例えば、澱粉は任意の天然の供給源に由来することができ、供給源としては、穀物、根茎類、豆類、果実などを挙げることができ、例えば、バレイショ、コメ、カンショ、トウモロコシ、オオムギ、コムギ、キャッサバ、アズキ、サトイモ、キビ、エンドウ、バナナ、サゴヤシなどを利用することができる。また一実施形態において、本開示の方法によって改質される澱粉は、上記のような供給源の粉末であってもよい。 In one embodiment, the starch modified by the method of the present disclosure can be any. For example, starch can be derived from any natural source, including cereals, rhizomes, legumes, fruits, etc., such as potato, rice, sweet potato, corn, barley, wheat. , cassava, adzuki beans, taro, millet, peas, bananas, sago palms, etc. Also in one embodiment, the starch modified by the method of the present disclosure may be a powder of a source such as those described above.
また一実施形態において、本開示の方法によって改質される澱粉は、アミロース含量を高いものを利用することができ、例えば約６０％未満、約５０％未満、約４０％未満、約３０％未満、約２０％未満のアミロース含量を含む澱粉を用いることができる。他の実施形態において、本開示の方法によって改質される澱粉は、少なくとも約２０％のアミロース含量を含むことができる。一実施形態において、澱粉は混合物を用いてもよく、本開示の方法に供される前に、任意の精製処理を行うこともできる。本開示の一実施形態において、澱粉の水分量は任意のものであってもよく、例えば最大約３０重量％、約２０重量％、約１５重量％、約１０重量％の水を含むこともできる。 Also, in one embodiment, the starch modified by the methods of the present disclosure can utilize high amylose content, e.g., less than about 60%, less than about 50%, less than about 40%, less than about 30% , starches containing less than about 20% amylose content can be used. In other embodiments, the starch modified by the methods of the present disclosure can contain an amylose content of at least about 20%. In one embodiment, starches may be used in mixtures and may undergo any refining treatment prior to being subjected to the methods of the present disclosure. In one embodiment of the present disclosure, the starch may have any water content, such as up to about 30 wt%, about 20 wt%, about 15 wt%, about 10 wt% water. .
本開示の一実施形態において、アルコールは、特に限られるものではないが、例えばエタノール、メタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、１－ブタノール、１，３－ブタンジオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセロール、及びそれらの任意の組み合わせを挙げることができる。一実施形態において、アルコールは水性アルコールを用いることができ、その濃度としては、例えばアルコール約０～約８０％（ｖ／ｖ）溶液を用いることができ、好ましくは約１０～約７０％（ｖ／ｖ）溶液、より好ましくは約５０～約７０％（ｖ／ｖ）溶液を用いることができる。また他の実施形態において、アルコール溶液は少なくともアルコール約０％（ｖ／ｖ）以上、約１０％（ｖ／ｖ）以上、約２０％（ｖ／ｖ）以上、約３０％（ｖ／ｖ）以上、約４０％（ｖ／ｖ）以上、約５０％（ｖ／ｖ）以上、約６０％（ｖ／ｖ）以上、または約７０％（ｖ／ｖ）以上のアルコール溶液を用いることができる。また他の実施形態において、アルコール溶液は約８０％（ｖ／ｖ）以下、約７５％（ｖ／ｖ）以下、約７０％（ｖ／ｖ）以下、約６５％（ｖ／ｖ）以下、約６０％（ｖ／ｖ）以下、約５５％（ｖ／ｖ）以下、または約５０％（ｖ／ｖ）以下のものを用いることができる。 In one embodiment of the present disclosure, alcohols include, but are not limited to, ethanol, methanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 1,3-butanediol, ethylene glycol, propylene glycol, glycerol. , and any combination thereof. In one embodiment, the alcohol can be hydroalcoholic, and the concentration can be, for example, about 0 to about 80% (v/v) alcohol solution, preferably about 10 to about 70% (v/v). /v) solutions, more preferably about 50 to about 70% (v/v) solutions can be used. In still other embodiments, the alcoholic solution is at least about 0% (v/v) or greater, about 10% (v/v) or greater, about 20% (v/v) or greater, about 30% (v/v) alcohol. Above, about 40% (v/v) or more, about 50% (v/v) or more, about 60% (v/v) or more, or about 70% (v/v) or more alcohol solution can be used. . In still other embodiments, the alcoholic solution is about 80% (v/v) or less, about 75% (v/v) or less, about 70% (v/v) or less, about 65% (v/v) or less, About 60% (v/v) or less, about 55% (v/v) or less, or about 50% (v/v) or less can be used.
澱粉に対するアルコールの量は、澱粉に対して改質効果を提供するために十分な量であれば特に限られないが、例えば、アルコール：アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオン：澱粉の重量比を約５：約１：約１などとすることができる。 The amount of alcohol relative to starch is not particularly limited as long as it is a sufficient amount to provide a modifying effect on starch. For example, alcohol:alkaline earth metal salt and/or alkaline earth metal ion:starch weight ratio of about 5:about 1:about 1, and so on.
本開示の一実施形態において、澱粉の改質処理は、澱粉をアルコール溶液に入れ、この混合物にアルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンを加えることにより行われる。本開示の方法において使用できるアルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンは、特に限定されるものではないが、例えば塩化カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化ストロンチウムなどを挙げることができる。一実施形態において、澱粉懸濁液中のアルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンの濃度は澱粉に対して改質効果を提供するために十分な濃度であれば特に限られないが、例えば、約１Ｍ以下とすることができ、使用するアルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンの種類によっても適宜変更することができる。他の実施形態において、澱粉懸濁液中のアルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンの濃度は約０．９Ｍ以下、約０．８Ｍ以下、約０．７Ｍ以下、約０．６Ｍ以下、約０．５Ｍ以下、約０．４Ｍ以下、約０．３Ｍ以下、約０．２Ｍ以下、約０．１Ｍ以下とすることもできる。 In one embodiment of the present disclosure, modification of starch is performed by placing starch in an alcoholic solution and adding alkaline earth metal salts and/or alkaline earth metal ions to the mixture. Alkaline earth metal salts and/or alkaline earth metal ions that can be used in the method of the present disclosure include, but are not limited to, calcium chloride, barium chloride, magnesium chloride, strontium chloride, and the like. In one embodiment, the concentration of alkaline earth metal salt and/or alkaline earth metal ion in the starch suspension is not particularly limited as long as the concentration is sufficient to provide a modifying effect on starch. , for example, about 1 M or less, and can be changed as appropriate depending on the type of alkaline earth metal salt and/or alkaline earth metal ion used. In other embodiments, the concentration of alkaline earth metal salt and/or alkaline earth metal ion in the starch suspension is about 0.9M or less, about 0.8M or less, about 0.7M or less, about 0.6M. 0.5M or less, about 0.4M or less, about 0.3M or less, about 0.2M or less, or about 0.1M or less.
本開示の一実施形態において、澱粉懸濁液中の澱粉の濃度は、改質されるために十分な濃度であれば特に限られないが、例えば、約５０％（ｗ／ｗ）以下、約４０％（ｗ／ｗ）以下、約３０％（ｗ／ｗ）以下、約２０％（ｗ／ｗ）以下、約１０％（ｗ／ｗ）以下、約５％（ｗ／ｗ）以下とすることもできる。混合するアルコールやアルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンの量や種類によっても適宜変更することができる。 In one embodiment of the present disclosure, the concentration of starch in the starch suspension is not particularly limited as long as it is a sufficient concentration to be modified, for example, about 50% (w / w) or less, about 40% (w/w) or less, about 30% (w/w) or less, about 20% (w/w) or less, about 10% (w/w) or less, about 5% (w/w) or less can also The amount and type of alcohol, alkaline earth metal salt and/or alkaline earth metal ion to be mixed can be appropriately changed.
本開示の一実施形態において、水、アルコール、及びアルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンを含む溶液に澱粉の懸濁した後、澱粉が糊化する温度未満で該澱粉懸濁液を攪拌することができる。例えば、攪拌は澱粉に所望の特性を付与するのに有効な温度と時間で行うことができ、少なくとも約２０℃以上の温度で行うことができる。好ましくは攪拌の際の温度は、室温またはそれ以上の温度で行うことができ、好ましくは澱粉糊化温度以下である。例えば、攪拌の際の温度は約２０℃～約１００℃でもよい。好ましくは、約２５℃～約８０℃、約２７℃～約７０℃、約３０℃～約６０℃とすることができるが、低温糊化性澱粉や高アミロース澱粉など澱粉の種類によって適宜変更することができる。攪拌時間は、澱粉に所望の特性を付与できる時間であれば特に限られるものではなく、例えば、少なくとも約１分以上、約５分以上、約１０分以上、約３０分以上、約６０分以上、約２時間以上、約３時間以上、約４時間以上、約５時間以上にわたって行うことができ、好ましくは約２４時間未満である。 In one embodiment of the present disclosure, after suspending starch in a solution comprising water, alcohol, and alkaline earth metal salts and/or alkaline earth metal ions, the starch suspension is dissolved below the temperature at which the starch gelatinizes. can be stirred. For example, agitation can be at a temperature and for a time effective to impart the desired properties to the starch, and can be at a temperature of at least about 20°C or higher. Preferably, the temperature during stirring can be room temperature or higher, preferably below the starch gelatinization temperature. For example, the temperature during stirring may be from about 20°C to about 100°C. Preferably, it can be about 25°C to about 80°C, about 27°C to about 70°C, about 30°C to about 60°C, but it can be changed as appropriate depending on the type of starch such as low temperature gelatinizing starch and high amylose starch. be able to. The stirring time is not particularly limited as long as the desired properties can be imparted to the starch. , about 2 hours or more, about 3 hours or more, about 4 hours or more, about 5 hours or more, preferably less than about 24 hours.
本開示の一実施形態において、攪拌して得られた澱粉をさらに洗浄することもできる。アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンはおおむね易水溶性であり、例えば１００ｍｌの水への溶解度は塩化カルシウム２水７４．５ｇ（５Ｍ程度）、塩化マグネシウム６水５４．３ｇ（２．６７Ｍ程度）、塩化ストロンチウム６水５３．８ｇ（２Ｍ程度）、塩化バリウム２水３１．２ｇ（１．２７Ｍ程度）となる。そのため、かかる洗浄工程により、余剰のアルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンを除去することができる。 In one embodiment of the present disclosure, the starch obtained by stirring can be further washed. Alkaline earth metal salts and/or alkaline earth metal ions are generally water-soluble. .67 M), 53.8 g of strontium chloride hexahydrate (about 2 M), and 31.2 g of barium chloride dihydrate (about 1.27 M). Therefore, excess alkaline earth metal salts and/or alkaline earth metal ions can be removed by such a washing step.
本開示の一実施形態において、澱粉懸濁液のｐＨは低ｐＨによる澱粉の酸加水分解や、高ｐＨによる糊化の促進が生じない程度のｐＨであれば特に限られるものではなく、例えば、ｐＨ約４～約１０とすることができる。 In one embodiment of the present disclosure, the pH of the starch suspension is not particularly limited as long as it does not cause acid hydrolysis of starch due to low pH or promotion of gelatinization due to high pH. The pH can be from about 4 to about 10.
本開示の他の局面において、アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンによる澱粉糊化作用を制御する方法であって、水と、アルコールと、アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンと、澱粉とを含む澱粉懸濁液を提供する工程と、澱粉が糊化する温度未満で該澱粉懸濁液を攪拌する工程とを含む、方法が提供される。 In another aspect of the present disclosure, a method of controlling starch gelatinization by alkaline earth metal salts and/or alkaline earth metal ions comprises water, alcohol, alkaline earth metal salts and/or alkaline earth metal ions. A method is provided comprising the steps of providing a starch suspension comprising metal group ions and starch, and agitating the starch suspension below a temperature at which the starch gelatinizes.
一実施形態において、本開示の方法によれば、澱粉の粘度特性を改変でき、また粘度安定性を改善することができる。これにより、本開示は、粘度特性が改質された澱粉や、粘度安定性が改善された澱粉を提供することができる。 In one embodiment, the methods of the present disclosure can modify the viscosity properties of starch and improve viscosity stability. Thereby, the present disclosure can provide starches with modified viscosity properties and starches with improved viscosity stability.
また他の局面において、アルコールを含む、水中の澱粉のアルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンによる糊化を制御するための組成物を提供することができる。 In yet another aspect, a composition for controlling gelatinization of starch in water by alkaline earth metal salts and/or alkaline earth metal ions can be provided, which comprises alcohol.
本明細書において「または」は、文章中に列挙されている事項の「少なくとも１つ以上」を採用できるときに使用される。「もしくは」も同様である。本明細書において「２つの値」の「範囲内」と明記した場合、その範囲には２つの値自体も含む。
本明細書において引用された、科学文献、特許、特許出願などの参考文献は、その全体が、各々具体的に記載されたのと同じ程度に本明細書において参考として援用される。
In this specification, "or" is used when "at least one or more" of the items listed in the sentence can be employed. The same applies to "or". When we say "within a range" of "two values" herein, the range includes the two values themselves.
All references, such as scientific articles, patents, patent applications, etc., cited herein are hereby incorporated by reference in their entireties to the same extent as if each were specifically set forth.
以上、本開示を、理解の容易のために好ましい実施形態を示して説明してきた。以下に、実施例に基づいて本開示を説明するが、上述の説明および以下の実施例は、例示の目的のみに提供され、本開示を限定する目的で提供したのではない。従って、本開示の範囲は、本明細書に具体的に記載された実施形態にも実施例にも限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。 The present disclosure has been described above showing preferred embodiments for ease of understanding. While the present disclosure will now be described based on the examples, the foregoing description and the following examples are provided for illustrative purposes only and not for the purpose of limiting the present disclosure. Accordingly, the scope of the present disclosure is not limited to the embodiments or examples specifically described herein, but only by the claims.
（澱粉の処理方法）
後述の実施例において、澱粉の処理は以下のようにして行った。水はすべて超純水、試薬は特級を使用した。
１．澱粉１０ｇ～４０ｇを秤量した（多くの場合１０ｇで実施）。
２．塩化カルシウム、エタノールを含む溶液を調製した。例えば０．８Ｍ塩化カルシウム、６０％エタノールの溶液を１Ｌ調製する場合、６００ｍＬのエタノールに２００ｍＬの４Ｍ塩化カルシウム溶液を加えてよく撹拌し、メスシリンダーを用いて水で１Ｌにメスアップした。１００ｍＬを三角フラスコに入れた。
３．２のフラスコを６０℃の恒温槽中でスターラーで撹拌しながら、１の澱粉を加えた。
４．撹拌しながら２０分～５時間維持した。
５．室温で冷却した。
６．ガラス濾過器で吸引ろ過した。
７．４００ｍＬの水または６０％エタノールでろ過洗浄した。基本的に水洗浄するが、水で洗浄すると吸水膨潤して回収が難しくなる試料については６０％エタノールで洗浄した。
８．濾過器上に残った試料をバットに空け、室温で１～３日自然乾燥した。糊化が進んで乾燥しにくい試料の場合は、４０℃の乾燥機で一晩乾燥した。塊が大きい場合、例えばＷｏｎｄｅｒ Ｂｌｅｎｄｅｒ（大阪ケミカル社）で数秒間粉砕した。
(Method for treating starch)
In the examples below, the starch was treated as follows. All water used was ultrapure water, and special grade reagents were used.
1. 10 g to 40 g of starch was weighed (most often performed with 10 g).
2. A solution containing calcium chloride and ethanol was prepared. For example, when preparing 1 L of a solution of 0.8 M calcium chloride and 60% ethanol, 200 mL of 4 M calcium chloride solution was added to 600 mL of ethanol, stirred well, and diluted to 1 L with water using a graduated cylinder. 100 mL was placed in an Erlenmeyer flask.
3. While stirring the flask of 2 with a stirrer in a constant temperature bath at 60° C., the starch of 1 was added.
4. Maintained for 20 minutes to 5 hours with stirring.
5. Cooled at room temperature.
6. Suction filtration was performed using a glass filter.
Filter washed with 7.400 mL water or 60% ethanol. Basically, the samples were washed with water, but the samples that swelled after being washed with water and became difficult to recover were washed with 60% ethanol.
8. The sample remaining on the filter was emptied into a vat and air-dried at room temperature for 1-3 days. In the case of a sample that was hard to dry due to advanced gelatinization, it was dried overnight in a drier at 40°C. If the lumps were large, they were pulverized for several seconds with, for example, Wonder Blender (Osaka Chemical Co.).
（ラピッドビスコアナライザー（ＲＶＡ４、Ｎｅｗｐｏｒｔ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ， Ｗａｒｒｉｅｗｏｏｄ， Ａｕｓｔｒａｌｉａ）による測定）
後述の実施例において、澱粉粘度はラピッドビスコアナライザーを用いて以下のように測定した。ＲＶＡで表されるグラフにおける各線分を示す模式図を図２４に示した。
１．ハロゲン加熱式水分計を使用（Ｖｉｂｒａ ＭＡ－１２０、新光電子株式会社）して、澱粉試料の水分含量を測定した。１３５℃で質量変化率が２％／６０秒以下となった時点での重量から水分含量を換算した。
２．バレイショの場合、乾物重が２．０ｇ、水が２５．０ｇとなるように試料量と加水量を計算した。試料重量は、カンショの場合は２．５ｇ、コメ、トウモロコシの場合は３．０ｇとした。
３．ＲＶＡ缶に水を入れておき、その上に澱粉試料を加え、パドルを上下回転して試料を分散させた。
４．ＲＶＡの機械にセットして粘度を測定した。測定条件は、標準の方法を用いた。初期条件は５０℃、スタートから１０秒間９６０ｒｐｍで分散、その後１６０ｒｐｍにして、５０℃で１分間保持した後、１２℃／分で９５℃まで昇温し、２分３０秒９５℃で保持し、その後１２℃／分で５０℃まで降温、２分間５０℃で保持するプログラムで１３分間粘度を測定した。それぞれの試料につき、粘度上昇開始温度、最高粘度、ブレークダウン、セットバック、最終粘度、最高粘度到達温度の各パラメータを得た。
(Measurement by rapid viscoanalyzer (RVA4, Newport Scientific, Warriewood, Australia))
In the examples below, the starch viscosity was measured using a rapid viscoanalyzer as follows. FIG. 24 shows a schematic diagram showing each line segment in the graph represented by RVA.
1. The moisture content of the starch samples was measured using a halogen-heated moisture meter (Vibra MA-120, Shinko Denshi Co., Ltd.). The water content was calculated from the weight when the mass change rate became 2%/60 seconds or less at 135°C.
2. In the case of potatoes, the amount of sample and the amount of added water were calculated so that the dry weight was 2.0 g and the amount of water was 25.0 g. The sample weight was 2.5 g for sweet potato and 3.0 g for rice and corn.
3. The RVA can was filled with water, the starch sample was added on top and the paddle was turned upside down to disperse the sample.
4. Viscosity was measured on the RVA machine. A standard method was used for the measurement conditions. The initial conditions are 50° C., dispersion at 960 rpm for 10 seconds from the start, then 160 rpm, held at 50° C. for 1 minute, then raised to 95° C. at 12° C./min, held at 95° C. for 2
（実施例１）
エタノール濃度、塩化カルシウム濃度、処理時間、または処理温度をそれぞれ変化させてＲＶＡによって澱粉の粘度特性を測定した結果を示す。
(Example 1)
The results of measuring the viscosity characteristics of starch by RVA while changing the ethanol concentration, calcium chloride concentration, treatment time, or treatment temperature are shown.
ＲＶＡ条件：サンプル乾物重２．０ｇ（バレイショ）２．５ｇ（カンショ）３．０ｇ（穀類）、水２５．０ｇ、撹拌ははじめの１０秒間９６０ｒｐｍ、その後は１６０ｒｐｍ、温度条件はグラフ上に表示した。 RVA conditions: sample dry weight 2.0 g (potato) 2.5 g (potato) 3.0 g (cereals), water 25.0 g, stirring at 960 rpm for the first 10 seconds, then 160 rpm, temperature conditions shown on the graph .
処理標準は塩化カルシウム濃度０．８Ｍ、エタノール濃度６０％、処理温度６０℃、処理時間３時間とした。
バレイショは市販の片栗粉を使用した。ＣｏｎＡアミロース含量２０％程度。
The treatment standard was 0.8 M calcium chloride concentration, 60% ethanol concentration, 60° C. treatment temperature, and 3 hours treatment time.
Commercially available potato starch was used as the potato. ConA amylose content about 20%.
エタノール濃度、塩化カルシウム濃度、処理時間、または処理温度について、それぞれ図中に示した数値のように変化させた結果を図１～６に示した。
（１）エタノール濃度（塩化カルシウム濃度１．０Ｍ）
（２）エタノール濃度（塩化カルシウム濃度０．８Ｍ）
（３）エタノール濃度（塩化カルシウム濃度０．５Ｍ）
（４）塩化カルシウム濃度（残りの条件は標準）
（５）処理時間（残りの条件は標準）
（６）処理温度（残りの条件は標準）
FIGS. 1 to 6 show the results when the ethanol concentration, calcium chloride concentration, treatment time, or treatment temperature were changed as shown in the figures.
(1) Ethanol concentration (calcium chloride concentration 1.0M)
(2) Ethanol concentration (calcium chloride concentration 0.8M)
(3) Ethanol concentration (calcium chloride concentration 0.5M)
(4) Calcium chloride concentration (remaining conditions are standard)
(5) Processing time (remaining conditions are standard)
(6) Treatment temperature (remaining conditions are standard)
（実施例２）
米澱粉または米粉の種類を変えてＲＶＡによって澱粉の粘度特性を測定した結果を示す。米澱粉または米粉としては以下のものを用いた。
（７）米澱粉（コシヒカリ、見かけのアミロース含量16.0％、ConAアミロース含量 14.7％）
（８）米澱粉（こなゆきの舞、見かけのアミロース含量 22.9％、ConAアミロース含量 11.8％）
（９）米澱粉（夢十色、見かけのアミロース含量25.7％、ConAアミロース含量 17.9％）
（１０）米粉（コシヒカリ）
（１１）米粉（夢十色）
(Example 2)
The results of measuring the viscosity characteristics of starch by RVA by changing the type of rice starch or rice flour are shown. The following rice starch or rice flour was used.
(7) Rice starch (Koshihikari, apparent amylose content 16.0%, ConA amylose content 14.7%)
(8) Rice starch (Konayuki no Mai, apparent amylose content 22.9%, ConA amylose content 11.8%)
(9) Rice starch (Yumejuiro, apparent amylose content 25.7%, ConA amylose content 17.9%)
(10) Rice flour (Koshihikari)
(11) Rice flour (Yumejuiro)
米澱粉はそれぞれの米原料から単離したものを使用した。見かけのアミロース含量とは、ヨウ素結合による青色呈色から換算した値を示す。アミロペクチン鎖長の長いものを多く含む場合、見かけのアミロース含量が高くなる。特にこなゆきの舞は、重合度数十程度の鎖長の存在比が高く、夢十色は超長鎖と呼ばれる重合度数百以上の鎖長の存在比が高い。コシヒカリと夢十色の重合度～５０の存在比パターンは似ている。ＣｏｎＡアミロース含量は、アミロペクチンとレクチンとの結合性を利用した方法で測定した値であり、真のアミロース含量に近い値が得られる。 Rice starch used was isolated from each rice raw material. Apparent amylose content indicates a value converted from blue coloration due to iodine binding. When amylopectin with a long chain length is contained in a large amount, the apparent amylose content becomes high. In particular, Konoyuki no Mai has a high abundance ratio of chains with a polymerization degree of several tens, and Yumejuiro has a high abundance ratio of chains with a polymerization degree of several hundred or more called super long chains. The existence ratio patterns of Koshihikari and Yumejuiro with a polymerization degree of ~50 are similar. The ConA amylose content is a value measured by a method utilizing the binding properties of amylopectin and lectin, and a value close to the true amylose content is obtained.
結果を図７～１１に示した。澱粉のみならず、米粉を材料とした場合でも同様の影響が見られた。 The results are shown in Figures 7-11. Similar effects were observed not only with starch, but also with rice flour.
（実施例３）
カンショ澱粉の種類を変えてＲＶＡによって澱粉の粘度特性を測定した結果を示す。カンショ澱粉としては以下のものを用いた。
（１２）カンショ澱粉（ベニアズマ、市販イモから単離して使用）アミロース含量未確認
（１３）カンショ澱粉（商品名さつまやわらぎ（登録商標）(株)サナス）低温糊化性が特徴
結果を図１２～１３に示した。
(Example 3)
The results of measuring the viscosity characteristics of starch by RVA with different types of kansho starch are shown. As the kansho starch, the following was used.
(12) Kansho starch (Beniazuma, used by isolating from commercially available potatoes) Amylose content unconfirmed (13) Kansho starch (trade name Satsuma Yawaragi (registered trademark), Sanas Co., Ltd.) characterized by low-temperature gelatinization The results are shown in FIGS. It was shown to.
（実施例４）
澱粉としてオオムギ、バレイショを用いた場合の改質澱粉の粘度特性をＲＶＡによって測定した結果を示す。
（１４）オオムギ（四国裸84号、見かけのアミロース含量、真のアミロース含量とも30％程度）
（１５）バレイショ、アルカリ土類金属塩酸塩各種0.8Mで使用。
結果を図１４～１５に示した。
(Example 4)
The results of measuring the viscosity characteristics of modified starches using barley and potato as starches by RVA are shown.
(14) Barley (Shikoku Naked No. 84, both apparent amylose content and true amylose content are about 30%)
(15) Used at 0.8M of various types of potato and alkaline earth metal hydrochlorides.
The results are shown in Figures 14-15.
（実施例５）
澱粉としてコーンスターチ、モチ米澱粉を用いた場合の改質澱粉の粘度特性をＲＶＡによって測定した結果を示す。コーンスターチ、モチ米澱粉としては以下のものを用いた。
（１６）コーンスターチＹ（Ｊオイルミルズ製）
（１７）ワキシーコーンスターチＹ（Ｊオイルミルズ）モチ
（１８）ハイアミロースコーンスターチＨＳ－７（Ｊオイルミルズ）
（１９）モチ米澱粉 モチールＢ（上越スターチ製）
（２０）バレイショ、温度６０℃と室温
アミロース含量は未確認。
(Example 5)
The results of RVA measurement of viscosity characteristics of modified starches using cornstarch and glutinous rice starch as starches are shown. The following were used as cornstarch and glutinous rice starch.
(16) Corn Starch Y (manufactured by J Oil Mills)
(17) Waxy Corn Starch Y (J Oil Mills) Mochi (18) High Amylose Corn Starch HS-7 (J Oil Mills)
(19) Mochi rice starch Mochi B (manufactured by Joetsu Starch)
(20) Potatoes,
またＲＶＡ条件は以下のとおりとした。
ＲＶＡ条件：サンプル乾物重１．２ｇ（バレイショ）、１．８ｇ（穀類）、水１５．０ｇ、撹拌ははじめの１０秒間９６０ｒｐｍ、その後は１６０ｒｐｍ、温度条件はグラフ上に表示した。
結果を図１６～２０に示した。
Also, the RVA conditions were as follows.
RVA conditions: sample dry matter weight 1.2 g (potato), 1.8 g (cereals), water 15.0 g, agitation at 960 rpm for the first 10 seconds, then 160 rpm, temperature conditions shown on the graph.
The results are shown in Figures 16-20.
（実施例６）
サンプルの状態を知るために、ＤＳＣ糊化特性(示差走査熱量測定法、Differential scanning calorimetry)を測定した。試料と３倍量の水を密閉容器に入れ、毎分１０℃で温度を上昇させた。このときの熱の出入りを測定した。水素結合の崩壊（＝糊化）による吸熱反応と新たに形成される糖残基の水酸基と水分子の水素結合による発熱の総和を測定していると考えられる。糊化開始温度Ｔｏ（℃）、糊化ピーク温度Ｔｐ（℃）、糊化終了温度Ｔｃ（℃）、糊化エンタルピーΔＨ（J/gstarch）がパラメータとして得られる。
代表的なサンプルのみ測定した。結果を表１および図２１に示した。
In order to know the state of the samples, DSC gelatinization properties (Differential scanning calorimetry) were measured. A sample and three times the volume of water were placed in a sealed container, and the temperature was raised at 10°C per minute. The input and output of heat at this time was measured. It is thought to measure the sum of the endothermic reaction due to the collapse of hydrogen bonds (= gelatinization) and the heat generation due to hydrogen bonds between hydroxyl groups of newly formed sugar residues and water molecules. A gelatinization start temperature To (°C), a gelatinization peak temperature Tp (°C), a gelatinization end temperature Tc (°C), and a gelatinization enthalpy ΔH (J/gstarch) are obtained as parameters.
Only representative samples were measured. The results are shown in Table 1 and FIG.
エタノール６０％では若干糊化温度が高くなり、エンタルピーが半減した。糊化澱粉はエンタルピーを生じないので、おそらく半分程度が糊化状態になっていると考えられる。糊化温度が上昇するのはアニーリング（融点付近で起こる微結晶の溶融と再結晶により、糊化温度が上昇する）の影響の可能性がある。アニーリングは温水処理や湿熱処理で起こることが知られている。 At 60% ethanol, the gelatinization temperature was slightly higher and the enthalpy was halved. Since gelatinized starch does not generate enthalpy, it is considered that about half of the gelatinized starch is in a gelatinized state. The increase in gelatinization temperature may be due to annealing (melting and recrystallization of crystallites that occur near the melting point, increasing the gelatinization temperature). Annealing is known to occur in hot water treatment and wet heat treatment.
エタノール２５％では糊化温度が低温側にシフトした。一度糊化したものが再結晶した可能性がある。 At 25% ethanol, the gelatinization temperature shifted to the low temperature side. It is possible that the gelatinized material was recrystallized.
エタノール０％ではピークが二つに割れた。処理途中の様子から糊化後の再結晶とアニーリングの両方が起こっている可能性がある。 At 0% ethanol, the peak split into two. From the appearance during the treatment, it is possible that both recrystallization and annealing after gelatinization have occurred.
（実施例７）
溶液中の塩化バリウム濃度を変化させた場合の改質澱粉への影響を調べた。バレイショ澱粉を用いて、エタノール６０％、６０℃加温、３時間処理した場合の各塩化バリウム濃度の結果を図２２に示した。
(Example 7)
The effect on the modified starch was investigated when the concentration of barium chloride in the solution was varied. FIG. 22 shows the results for each barium chloride concentration when potato starch was treated with 60% ethanol at 60° C. for 3 hours.
（実施例８）
混合するアルコールの種類を変化させた場合の改質澱粉への影響を調べた。バレイショ澱粉を用いて、０．８Ｍ塩化カルシウムを混合して、各アルコール６０％、６０℃加温、３時間処理した場合の各アルコールの結果を図２３に示した。
(Example 8)
The effect on the modified starch was investigated when the type of alcohol to be mixed was changed. FIG. 23 shows the results of each alcohol when potato starch was mixed with 0.8 M calcium chloride and treated with 60% of each alcohol at 60° C. for 3 hours.
エタノールが最も粘度上昇開始温度への影響が大きく、メタノール、１，３－ブタンジオールはそれに次ぐ効果があり、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセロールは非常にマイルドな効果となった。 Ethanol had the greatest effect on the viscosity increase start temperature, followed by methanol and 1,3-butanediol, and ethylene glycol, propylene glycol and glycerol had a very mild effect.
（実施例９）
エタノールと澱粉を懸濁してから塩化カルシウムを加えた場合にも、澱粉を改質できることがわかっている。本実施例においては、アルコールを含む溶液を調製し、そのアルコール溶液をスターラーで撹拌しながら澱粉を加え、その後さらにアルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンを加えて攪拌し、必要に応じてメスシリンダーを用いて水でメスアップして澱粉懸濁液を作成する。
(Example 9)
It has been found that starch can also be modified by suspending it in ethanol and then adding calcium chloride. In this embodiment, a solution containing alcohol is prepared, starch is added while stirring the alcohol solution with a stirrer, and then an alkaline earth metal salt and/or alkaline earth metal ion is added and stirred, and if necessary Make up the starch suspension with water using a graduated cylinder accordingly.
このようにして作成した澱粉懸濁液を撹拌しながら２０分～５時間維持し、室温で冷却する。ガラス濾過器で吸引ろ過した後、アルコールで洗浄する。濾過器上に残った試料をバットに空け、室温で１～３日自然乾燥させる。このようにして得た澱粉試料について、ＲＶＡによって粘度特性を測定する。 The starch suspension thus prepared is maintained under stirring for 20 minutes to 5 hours and cooled to room temperature. After suction filtration through a glass filter, wash with alcohol. Empty the sample remaining on the filter into a vat and air dry at room temperature for 1-3 days. Viscosity properties are measured by RVA on the starch samples thus obtained.
水と、アルコールと、アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンと、澱粉とを順不同に混合して澱粉懸濁液を作成した場合であっても、粘度上昇開始温度および粘度変化パターンなどの澱粉の改質に大きな影響を与えるアルコール濃度、塩化カルシウム濃度、処理時間、または処理温度は、実施例１～８で得られた結果と同様となる。 Even when water, alcohol, alkaline earth metal salt and/or alkaline earth metal ion, and starch are mixed in random order to prepare a starch suspension, the viscosity increase start temperature and viscosity change pattern Alcohol concentration, calcium chloride concentration, treatment time, or treatment temperature, which greatly affect starch modification, are similar to the results obtained in Examples 1-8.
（注記）
以上のように、本開示の好ましい実施形態を用いて本開示を例示してきたが、本開示は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願及び他の文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
(Note)
While the present disclosure has been illustrated using the preferred embodiments thereof, it is understood that the present disclosure is to be construed in scope only by the claims. The patents, patent applications and other publications cited herein are hereby incorporated by reference in their entirety to the same extent as if the content itself were specifically set forth herein. It is understood.
本開示の方法によって、粘度上昇開始温度の上昇、最高粘度の低下、最高粘度到達の遅延、ブレークダウンの消失等の改質がされた澱粉を得ることができる。このような澱粉は、食品素材としての操作性が良いため、食品分野への応用が期待できる。 According to the method of the present disclosure, modified starch can be obtained, such as an increase in temperature at which viscosity rise begins, a decrease in maximum viscosity, a delay in reaching maximum viscosity, and the disappearance of breakdown. Since such starch is easy to handle as a food material, it can be expected to be applied to the food field.
Claims (40)
水と、アルコールと、アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンと、澱粉とを含む澱粉懸濁液を提供する工程と
澱粉が糊化する温度未満で該澱粉懸濁液を攪拌する工程と
を含む、方法。 A method for producing a modified starch, comprising:
providing a starch suspension comprising water, an alcohol, an alkaline earth metal salt and/or an alkaline earth metal ion, and starch; and stirring the starch suspension below a temperature at which the starch gelatinizes. A method, comprising:
水と、アルコールと、アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンと、澱粉とを含む澱粉懸濁液を提供する工程と
澱粉が糊化する温度未満で該澱粉懸濁液を攪拌する工程と
を含む、方法。 A method for controlling starch gelatinization by alkaline earth metal salts and/or alkaline earth metal ions, comprising:
providing a starch suspension comprising water, an alcohol, an alkaline earth metal salt and/or an alkaline earth metal ion, and starch; and stirring the starch suspension below a temperature at which the starch gelatinizes. A method, comprising:
水と、アルコールと、アルカリ土類金属塩および／またはアルカリ土類金属イオンと、澱粉とを含む澱粉懸濁液を提供する工程と、
澱粉が糊化する温度未満で該澱粉懸濁液を攪拌する工程と
を含む方法によって製造される、請求項３８または３９に記載の澱粉。 The starch is
providing a starch suspension comprising water, alcohol, alkaline earth metal salts and/or alkaline earth metal ions, and starch;
agitating the starch suspension below a temperature at which the starch gelatinizes.
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